CN115304397A

CN115304397A - 一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料、雾化用多孔二氧化硅陶瓷及其制备方法和应用

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Publication number: CN115304397A
Application number: CN202211232391.0A
Authority: CN
Inventors: 党一纵
Original assignee: Suzhou Tuoci Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Tuoci Technology Co ltd
Priority date: 2022-10-10
Filing date: 2022-10-10
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2042-10-10
Also published as: CN115304397B

Abstract

本发明提供一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其包括骨料，以骨料的质量为100%计，骨料包括如下组分：第一粉料50%~55%，第一粉料为二氧化硅，第一粉料的中位径为15μm~25μm；第二粉料1%~10%，第二粉料为二氧化硅，第二粉料的中位径为35μm~45μm；第三粉料1%~10%，第三粉料为二氧化硅，第三粉料的中位径为3μm~9μm；第四粉料11%~15%，第四粉料为三氧化二铝，第四粉料的中位径为35μm~45μm；助剂余量。本发明通过将多种不同中位径的原料进行复配，无需对原料进行预处理，即可制备品质稳定、均一性佳且孔径及孔隙率适用于雾化用的多孔二氧化硅陶瓷。

Description

一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料、雾化用多孔二氧化硅陶瓷及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料、雾化用多孔二氧化硅陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

雾化器作为电子烟的加热元器件，是重要组成部件之一，其原理是：通过电池供电发热，使雾化器中储存的烟油挥发，产生一定量的烟雾，从而让消费者在抽吸的时候达到“吞云吐雾”的效果。多孔陶瓷材料是一种经过高温烧成，内部分布着大量三维彼此贯通的孔道，具有三维立体网络骨架结构的陶瓷体，其适合作为雾化材料。

目前，雾化用多孔陶瓷材料普遍存在产品均一性差，品质不稳定等问题，孔隙率和孔径都存在不同批次和同批次差异；最直观的表现就是同批次或工艺相同但不同批次生产出来的多孔陶瓷的尺寸不稳定，需要进行研磨，然后才能进行电路印刷以制备雾化芯。专利CN 114634354 A公开了一种提升多孔陶瓷雾化芯综合性能稳定性的方法，其包括对原料进行包括干燥、干法球磨以及筛分在内的预处理，从而控制骨料中D50左右波动10μm（微米）的粉料占比不小于60％，进而保证陶瓷芯综合性能的稳定性。重复该专利发现，该方法实际还是存在产品稳定性差的问题，主要是由于成型剂用量大而且成型剂的性能不稳定所造成的。并且该方法需要对骨料预处理，工艺较为繁琐，同时在烧结过程中会产生大量的气废和固废，对环境影响很大，并不适用于工业化生产。另外，该方法获得的产品的平均孔径普遍在8μm~13μm之间。研究表明，雾化用氧化硅陶瓷的孔径在18μm~23μm，雾化效果较佳。孔径过大或者过小均会降低雾化效果，例如，当多孔氧化硅陶瓷采用大孔径（大于30μm）时，对液体的吸附能力减弱，容易造成漏液，并且，陶瓷材料的强度也会有所降低，在装配过程中容易损坏，不利于自动化生产。再例如，当多孔氧化硅陶瓷采用小孔径（小于12μm）时，吸附导液的速度会减慢，在雾化过程中，容易发生供液不畅，影响雾化的效果。因此，雾化用陶瓷材料不仅要求均一性和稳定性，还要求其孔径合适。

发明内容

本发明的目的是提供一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，使用该原料可制备品质稳定、均一性佳且孔径及孔隙率适用于雾化用的多孔二氧化硅陶瓷，从而使使用该多孔二氧化硅陶瓷制成的雾化器具有较佳的雾化效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：其包括骨料，以所述骨料的质量为100%计，所述骨料包括如下组分：第一粉料 50%~55%，所述第一粉料为二氧化硅，所述第一粉料的中位径（D50）为15μm~25μm；第二粉料 1%~10%，所述第二粉料为二氧化硅，所述第二粉料的中位径为35μm~45μm；第三粉料 1%~10%，所述第三粉料为二氧化硅，所述第三粉料的中位径为3μm~9μm；第四粉料 11%~15%，所述第四粉料为三氧化二铝，所述第四粉料的中位径为35μm~45μm；助剂余量。

优选地，所述雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料还包括成型剂，所述成型剂包括聚乙烯醇缩丁醛酯的醇溶液。相较于现有技术普遍使用的聚乙烯醇水溶液，其使用能够提高多孔二氧化硅陶瓷的生产效率及品质。此外，本发明无需使用大量石蜡、蜂蜡等粘结剂，避免了石蜡、蜂蜡等在排胶过程中造成的烟尘，更加环保。

进一步优选地，所述成型剂的投料质量为所述骨料总质量的35%~45%，例如35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%等。

进一步优选地，所述醇溶液中的醇包括乙醇、甲醇、乙二醇中的一种或多种，所述醇溶液中的聚乙烯醇缩丁醛酯的质量浓度为7%~15%。

优选地，所述助剂包括第一助剂和第二助剂，所述第一助剂包括石墨、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、聚甲基纤维素中的一种或多种；所述第二助剂包括碳酸钙、碳酸镁、氧化钙、氧化镁中的一种或多种。

进一步优选地，所述第一助剂的中位径为10μm~15μm。

进一步优选地，所述第二助剂的中位径为3μm~6μm。

根据一些优选的实施方式，以所述骨料的质量为100%计，所述骨料的配方包括如下组分：第一粉料 50%~55%；第二粉料 3%~7%；第三粉料 2%~5%；第四粉料 11%~15%；第一助剂 15%~25%；第二助剂 2%~12%。

进一步优选地，所述第一粉料的中位径为15μm~20μm，例如15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm等。

进一步优选地，所述第二粉料的中位径为38μm~43μm，例如38μm、39μm、40μm、41μm、42μm、43μm等。

进一步优选地，所述第三粉料的中位径为4μm~8μm，例如4μm、5μm、6μm、7μm、8μm等。

进一步优选地，所述第四粉料的中位径为38μm~43μm，例如38μm、39μm、40μm、41μm、42μm、43μm等。

进一步优选地，所述第一助剂的中位径为10μm~15μm，例如10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm等。

进一步优选地，所述第二助剂的中位径为3μm~6μm，例如3μm、4μm、5μm、6μm等。

本发明的第二个方面提供一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其包括如下步骤：（1）按照上述的骨料配方称取骨料；（2）使称量好的所述骨料混合、分散；（3）将分散后的所述骨料与成型剂混合、造粒，获得陶瓷颗粒；（4）将所述陶瓷颗粒压成陶瓷预制体素坯；（5）使所述陶瓷预制体素坯烧结成所述多孔二氧化硅陶瓷。

优选地，使用硫化造粒床进行所述造粒。现有技术普遍采用流延法和热压铸法制备多孔二氧化硅陶瓷，此类方式需要大量的有机粘结剂（例如石蜡等），不但在排胶过程中会产生大量的烟尘，而且还很难完成排烧一体，生产效率较低。喷雾造粒虽然能够实现排烧一体，但是其一般采用水基成型剂（例如聚乙烯醇水溶液），会产生大量的液废、固废，原料的利用率较低，制得的产品的稳定性也不佳。本发明通过使原料配方与硫化造粒等工艺的有机结合，实现了排烧一体，提升了原料的利用率以及产品的稳定性、一致性。

优选地，将所述陶瓷颗粒压成陶瓷预制体素坯的步骤包括使所述陶瓷颗粒逐层铺排，在25Mpa~35MPa压力下干压成厚度3mm~15mm陶瓷预制体素坯。

优选地，在大气环境下进行所述烧结，所述烧结的升温曲线包括：a、室温~300℃，升温速率为3℃/min ~10℃/min，保温1h~3h；b、300℃至所述烧结的温度，升温速率为3℃/min ~10℃/min，保温1h~3h，所述烧结的温度为1250℃~1350℃；c、自然冷却至室温。

本发明的第三个方面提供一种如上所述的制备方法制得的雾化用多孔二氧化硅陶瓷。

优选地，所述雾化用多孔二氧化硅陶瓷的孔隙率为50%~60%，平均孔径为15μm~30μm，抗压强度为9Mpa~11Mpa。

本发明的第四个方面提供一种如上所述的多孔二氧化硅陶瓷在制备雾化器中的应用。

优选地，所述的雾化器为电子烟用雾化器。

优选地，所述多孔二氧化硅陶瓷无需进行打磨即可直接进行印刷以制备所述雾化器。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明通过将多种不同中位径的原料进行复配，无需对原料进行预处理，即可制备品质稳定、均一性佳且孔径及孔隙率适用于雾化用的多孔二氧化硅陶瓷。

具体实施方式

现有技术中的多孔二氧化硅陶瓷普遍存在稳定性差、不均一以及孔径、孔隙率等过大或过小等问题，该类的多孔二氧化硅陶瓷用于雾化器时，雾化效果较差。本发明人经过大量实验和研究得到本发明的方案，从而制得了品质稳定、均一性佳且孔径及孔隙率适用于雾化用的多孔二氧化硅陶瓷，提升了雾化效果。以下对本发明的方案作进一步说明。

本发明提供一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其包括骨料，以骨料的质量为100%计，骨料包括如下组分：

第一粉料50%~55%，第一粉料为二氧化硅，第一粉料的中位径为15μm~25μm；

第二粉料 1%~10%，第二粉料为二氧化硅，第二粉料的中位径为35μm~45μm；

第三粉料 1%~10%，第三粉料为二氧化硅，第三粉料的中位径为3μm~9μm；

第四粉料 11%~15%，第四粉料为三氧化二铝，第四粉料的中位径为35μm~45μm；

助剂余量。

根据本发明，第一粉料、第二粉料、第三粉料以及第四粉料均为市售产品，其购入后可直接使用，无需进行预处理。

根据本发明，助剂包括第一助剂和第二助剂，第一助剂包括石墨、PMMA、聚甲基纤维素、淀粉中的一种或多种；助烧剂包括碳酸钙、碳酸镁、氧化钙、氧化镁中的一种或多种。其中，第一助剂占骨料总质量的15%~25%，例如15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%等；第二助剂占骨料总质量的2%~12%，例如2%、3%、4%、5%、6%/7%、8%、9%、10%、11%、12%等。

根据一些优选的实施方式，助剂为石墨、碳酸钙、碳酸镁。

根据本发明，雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料还包括成型剂，成型剂包括聚乙烯醇缩丁醛酯的醇溶液。

本发明还提供一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其包括如下步骤：

（1）按照上述的骨料配方称取骨料；

（2）使称量好的所述骨料混合、分散；

（3）将分散后的所述骨料与成型剂混合、造粒，获得陶瓷颗粒；

（4）将上述陶瓷颗粒压成陶瓷预制体素坯；

（5）使上述陶瓷预制体素坯烧结成多孔二氧化硅陶瓷。

根据本发明，混合、分散的步骤包括使用双垂直高速铰刀进行分散，其中，高速铰刀的搅拌速度为1500r/min~2000 r/min，例如1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、1900r/min、2000r/min等；低速铰刀的搅拌速度为500r/min~600r/min，例如500r/min、520r/min、540r/min、560r/min、580r/min、600r/min等；分散的时间为15min~25min，例如15min、20min、25min等。

根据本发明，造粒采用硫化造粒，具体地，将骨料和成型剂投入硫化造粒床进行造粒，其中，硫化造粒床的转盘转速为1500 r/min~2000 r/min，例如1500r/min、1600r/min、1700r/min、1800r/min、1900r/min、2000r/min等。

根据本发明，步骤（3）制得的陶瓷颗粒的直径为150μm~200μm。

根据本发明，使用干压工艺将陶瓷颗粒压成陶瓷预制体素坯。具体地，将陶瓷颗粒逐层铺排，在25Mpa~35MPa压力下将陶瓷颗粒干压成厚度3mm~15mm陶瓷预制体素坯。

根据本发明，在大气环境下进行烧结，烧结的升温曲线包括：

a、室温~300℃，升温速率为3℃/min~10℃/min，例如3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min等；保温1h~3h；

b、300℃至所述烧结的温度，升温速率为3℃/min~10℃/min，例如3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min等；保温1h~3h；

c、自然冷却至室温。

进一步地，烧结的温度为1250℃~1350℃，例如1250℃、1280℃、1300℃、1320℃、1350℃等。

本发明的方案至少具有如下优点：

1、本发明采用不同中位径的二氧化硅作为主要骨料，配以三氧化二铝和助剂，可制备品质稳定、均一性佳且孔径及孔隙率适用于雾化用的多孔二氧化硅陶瓷。

2、本发明使用聚乙烯醇缩丁醛酯的醇溶液作为成型剂，相较于水基的成型剂，其更容易进行造粒，制得的颗粒孔径更加均匀、稳定。

3、本发明采用硫化造粒工艺进行造粒，这种方式效率高，均匀性好，设备和人员投入也较低，几乎没有固废和液废，绿色环保。

4、本发明通过对骨料中位径的控制以及对原料的选择，结合硫化造粒、干压成型的制备工艺，制得的产品稳定性好，生产100万件产品，产品尺寸公差可以控制在正负0.03mm，达到机加工的精度要求，无需进行研磨，即可直接用于电路印刷，产品的直通率能够达到95%；孔径公差为正负2μm，孔隙率相差正负2%。

下面结合实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在没有特别说明的情况下，下述实施例以及对比例中的原料均为市售产品，其中：

SiO₂粉（中位径为6μm）购自凯茵化工，牌号为KN-6；

SiO₂粉（中位径为18μm）购自凯茵化工，牌号为KN-20；

SiO₂粉（中位径为40μm）购自凯茵化工，牌号为KN-40；

聚乙烯醇缩丁醛酯（PVB）购自伊士曼（Eastman），牌号为B98；

聚乙烯醇（PVA）购自长春化工，牌号为2088。

实施例1

一种多孔氧化硅陶瓷，其制备方法包括如下步骤：

（1）称取骨料，以骨料的质量为100%计，骨料的配方为：

SiO₂粉（中位径为6μm） 4%；

SiO₂粉（中位径为18μm） 52%；

SiO₂粉（中位径为40μm） 5%；

Al₂O₃（中位径为40μm） 11%；

石墨（中位径为20μm） 20%；

碳酸钙（中位径为5μm） 4%；

碳酸镁（中位径为5μm） 4%；

（2）将上述骨料用双垂直高速铰刀打散，高速铰刀的搅拌速度为1800r/min，低速铰刀的搅拌速度为600 r/min；分散时间为25min；

（3）将步骤（2）中混合好的骨料导入硫化造粒床，按照骨料质量的40%加入成型剂，成型剂为质量浓度为15%聚乙烯醇缩丁醛酯的乙醇溶液，硫化造粒床转盘的转速为1800r/min，制得直径为150μm~200μm的陶瓷颗粒；

（4）将陶瓷颗粒采用逐层铺排，在30MPa压力下干压成厚度为10mm陶瓷预制体素坯；

（5）将步骤（4）中的陶瓷预制体素坯，在大气环境下进行烧结，烧结温度1320℃，其中，烧结曲线为：

a、室温~300℃ 升温速率5℃/min，保温2小时；

b、300℃-1350℃升温速率3℃/min，保温2~3小时；

c、自然冷却至室温，得到多孔氧化硅陶瓷（初始多孔陶瓷雾化芯）。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷（以下简称产品）的尺寸为9*4.5*4mm，孔隙率为55%，平均孔径为21μm，抗压强度为10Mpa，收缩率为2%，收粉率为95%。

经检验，生产100万件产品，产品尺寸（厚度方向上）公差为正负0.03mm；平均孔径、孔隙率、收缩率波动小，平均孔径公差为正负2μm，孔隙率相差正负2%，收缩率相差2.3个百分点。

使用该实施例的制备方法制得的产品的稳定性及一致性好，产品可直接进行电路印刷并用于电子烟，无需再进行研磨加工用以保证产品尺寸的一致性，产品的直通率能过达到95%，使用该产品制得的电子烟的雾化量（电子烟气溶胶补集量）：9.2mg。

其中，孔隙率的测试方法依据：GB/T 25995-2010；

孔径的测试方法依据GB/T 32261-2015；

抗压强度的测试方法依据GB/T 8489-1987；

收缩率的测试方法依据：（R前-R后）/R前*100%，R为陶瓷样品的半径；

收粉率=[（制得的陶瓷颗粒的总质量×陶瓷颗粒中氧化硅的含量）/氧化硅的总投料质量]×100%；

雾化量的测试方法依据GB 41700-2022 电子烟。

直通率的计算方法为：进入过程件数-(返工+返修数+退货数)/过程件数 *100%。

实施例2

与实施例1的制备方法大致相同，不同之处在于步骤（3）：按照骨料质量的30%加入成型剂。

该实施例中，步骤（3）制得的陶瓷颗粒中含有较多的粉状物，物料未全部形成陶瓷颗粒，200目过筛，筛下物接近20%，再加上其他损耗，实际产品的收粉率大概仅有75%。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为51.6%，平均孔径为14.6μm，抗压强度为5Mpa，收缩率为3.2%。

经检验，生产100万件产品，产品尺寸公差为正负0.045mm；平均孔径公差为正负2μm，孔隙率相差正负2个百分点，收缩率相差2.3个百分点，产品的直通率为80%，雾化量：6.7mg。

实施例3

与实施例1的制备方法大致相同，不同之处在于步骤（3）：按照骨料质量的50%加入成型剂。

该实施例中，步骤（3）中出现明显的颗粒长大和结块现象，陶瓷颗粒的收粉率降低至70%。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为56%，平均孔径为20μm，抗压强度为3Mpa，收缩率为5.7%。

经检验，生产100万件产品，产品尺寸公差为正负0.034mm；平均孔径公差为正负2.5μm，孔隙率相差正负3个百分点，收缩率相差2.5个百分点，产品的直通率为82%，雾化量：8.9 mg。

对比例1

与实施例1的制备方法大致相同，不同之处在于：骨料的配方不同。

该对比例中，以骨料的质量为100%计，骨料的配方为：

SiO₂粉（中位径为10μm） 3%；

SiO₂粉（中位径为28μm） 49%；

SiO₂粉（中位径为40μm） 3%；

Al₂O₃（中位径为40μm） 10%；

石墨（中位径为20μm） 25%；

碳酸钙（中位径为5μm） 4%；

碳酸镁（中位径为5μm） 6%。

该对比例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为60%，平均孔径为36~38μm，抗压强度为2Mpa，收缩率为3.4。其孔径过大，强度也大幅度下降。

经检验，生产100万件产品，产品尺寸公差为正负0.05mm；平均孔径公差为正负4μm，孔隙率相差正负3.6个百分点，收缩率相差3个百分点，产品的直通率为42.3%，雾化量：9.2 mg。

对比例2

该实施例中，以骨料的质量为100%计，骨料的配方为：

SiO₂粉（中位径为6μm） 8%；

SiO₂粉（中位径为18μm） 48%；

SiO₂粉（中位径为40μm） 5%；

Al₂O₃（中位径为40μm） 17%；

石墨（中位径为20μm） 20%；

碳酸镁（中位径为5μm） 2%。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为51%，平均孔径为14μm，抗压强度为11Mpa，收缩率为3.5%，收粉率为90%。其平均孔径偏小，孔隙率也有所下降。

经检验，生产100万件产品，平均孔径公差为正负2μm，孔隙率相差正负2个百分点，收缩率相差3.6个百分点，产品的直通率为95%，雾化量：7.1mg，雾化量偏小。

对比例3

该实施例中，以骨料的质量为100%计，骨料的配方为：

SiO₂粉（中位径为6μm） 3%；

SiO₂粉（中位径为18μm） 52%；

SiO₂粉（中位径为40μm） 5%；

Al₂O₃（中位径为40μm） 10%；

石墨（中位径为20μm） 25%；

碳酸镁（中位径为5μm） 5%。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为58%，平均孔径为38μm，抗压强度为4Mpa，收缩率为5.7%，收粉率为95%。其孔径过大，强度太低，孔隙率高。

经检验，生产100万件产品，平均孔径公差为正负2μm，孔隙率相差正负2个百分点，收缩率相差3.6个百分点，产品的直通率为95%，雾化量：9.6 mg。

对比例4

该实施例中，以骨料的质量为100%计，骨料的配方为：

SiO₂粉（中位径为6μm） 3%；

SiO₂粉（中位径为18μm） 52%；

SiO₂粉（中位径为40μm） 5%；

Al₂O₃（中位径为40μm） 10%；

石墨（中位径为20μm） 23%；

碳酸镁（中位径约为5μm） 7%。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为53%，平均孔径为45μm，抗压强度为8Mpa，收缩率为6.6%，收粉率为95%。孔径过大，强度也有所下降。

经检验，生产100万件产品，产品尺寸公差为正负0.045mm；平均孔径公差为正负3μm，孔隙率相差正负2个百分点，收缩率相差2个百分点，产品的直通率为60%，雾化量：7.8mg。

对比例5

重复专利CN 114634354 A实施例3的方法制备多孔氧化硅陶瓷。

该对比例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为53%，孔径为13μm，强度为10Mpa，收缩率为3.2。

经检验，生产30万件产品，产品尺寸公差为正负0.08mm；孔径公差为正负4μm，孔隙率相差正负3.4个百分点，收缩率相差4.5个百分点，产品的直通率为35%，雾化量：6.2 mg。

对比例6

与实施例1的制备方法大致相同，不同之处在于：

步骤（2）：向步骤（1）的骨料中分别加入成型剂（PVA含量为 7%水溶液），占骨料质量的15%；分散剂5088（美琪林），占骨料质量的2%；悬浮剂9002（美琪林），占骨料质量的3%，在立式搅拌机搅拌4h，其中，成型剂为聚乙烯醇和水的混合溶液，混合溶液中聚乙烯醇的质量浓度为1.2%；

步骤（3）：将步骤（2）中混合好的物料导入喷雾干燥设备，进行喷雾干燥造粒。

该实施例制得的多孔氧化硅陶瓷的孔隙率为51.4%，平均孔径为16μm，抗压强度为4Mpa，收缩率为2.4%，收粉率仅有75%。

使用该实施例的制备方法制得的多孔氧化硅陶瓷的稳定性较差，生产100万件产品，产品尺寸公差正负0.1mm；孔径、孔隙率、收缩率波动大，平均孔径公差正负4μm，孔隙率相差正负3个百分点，收缩率相差正负4个百分点。

为了统一高度尺寸以及保证电路印刷的稳定性，需要对产品进行双面打磨以保证产品尺寸的一致性，然后再将打磨后的产品进行印刷。其中，产品的直通率为53%，雾化量：6.7 mg。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：其包括骨料，以所述骨料的质量为100%计，所述骨料包括如下组分：

第一粉料 50%~55%，所述第一粉料为二氧化硅，所述第一粉料的中位径为15μm~25μm；

第二粉料 1%~10%，所述第二粉料为二氧化硅，所述第二粉料的中位径为35μm~45μm；

第三粉料 1%~10%，所述第三粉料为二氧化硅，所述第三粉料的中位径为3μm~9μm；

第四粉料 11%~15%，所述第四粉料为三氧化二铝，所述第四粉料的中位径为35μm~45μm；

助剂余量。

2.根据权利要求1所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：所述雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料还包括成型剂，所述成型剂包括聚乙烯醇缩丁醛酯的醇溶液。

3.根据权利要求2所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：所述成型剂的投料质量为所述骨料总质量的35%~45%；

和/或，所述醇溶液中的醇包括乙醇、甲醇、乙二醇中的一种或多种，所述醇溶液中的聚乙烯醇缩丁醛酯的质量浓度为7%~15%。

4.根据权利要求1所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：所述助剂包括第一助剂和第二助剂，所述第一助剂包括石墨、PMMA、聚甲基纤维素中的一种或多种；所述第二助剂包括碳酸钙、碳酸镁、氧化钙、氧化镁中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：所述第一助剂的中位径为10μm~15μm；和/或，

所述第二助剂的中位径为3μm~6μm。

6.根据权利要求1所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：以所述骨料的质量为100%计，所述骨料的配方包括如下组分：

第一粉料 50%~55%；

第二粉料 3%~7%；

第三粉料 2%~5%；

第四粉料 11%~15%；

第一助剂 15%~25%；

第二助剂 2%~12%。

7.根据权利要求6所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷原料，其特征在于：所述第一粉料的中位径为15μm~20μm；和/或，

所述第二粉料的中位径为38μm~43μm；和/或，

所述第三粉料的中位径为4μm~8μm；和/或，

所述第四粉料的中位径为38μm~43μm；和/或，

所述第一助剂的中位径10μm~15μm；和/或，

所述第二助剂的中位径为3μm~6μm。

8.一种雾化用多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

（1）按照权利要求1至7中任一项所述的骨料配方称取骨料；

（2）使称量好的所述骨料混合、分散；

（4）将所述陶瓷颗粒压成陶瓷预制体素坯；

（5）使所述陶瓷预制体素坯烧结成所述多孔二氧化硅陶瓷。

9.根据权利要求8所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：使用硫化造粒床进行所述造粒。

10.根据权利要求8所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：将所述陶瓷颗粒压成陶瓷预制体素坯的步骤包括使所述陶瓷颗粒逐层铺排，在25Mpa~35MPa压力下干压成厚度3mm~15mm陶瓷预制体素坯。

11.根据权利要求8所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于：在大气环境下进行所述烧结，所述烧结的升温曲线包括：

a、室温~300℃，升温速率为3℃/min~10℃/min，保温1h~3h；

b、300℃至所述烧结的温度，升温速率为3℃/min~10℃/min，保温1h~3h，所述烧结的温度为1250℃~1350℃；

c、自然冷却至室温。

12.一种如权利要求8至11中任一项所述的制备方法制得的雾化用多孔二氧化硅陶瓷。

13.根据权利要求12所述的雾化用多孔二氧化硅陶瓷，其特征在于：所述雾化用多孔二氧化硅陶瓷的孔隙率为50%~60%，平均孔径为15μm~30μm，抗压强度为9Mpa~11Mpa。

14.一种如权利要求8至11中任一项所述的制备方法制得的雾化用多孔二氧化硅陶瓷在制备雾化器中的应用。

15.根据权利要求13所述的应用，其特征在于：所述的雾化器为电子烟用雾化器；和/或，

所述多孔二氧化硅陶瓷无需进行打磨即可直接进行印刷以制备所述雾化器。